„Kilonova, explozia cosmica perfecta”. Este de cateva sute de milioane de ori mai mare decat Soarele
Astronomii au observat un fenomen care ar putea fi considerat „explozia cosmica perfecta”, o manifestare colosala si perfect sferica declansata de fuziunea dintre doua ramasite stelare foarte dense, denumite stele neutronice, cu putin timp inainte ca acea entitate combinata sa intre in colaps si sa formeze o gaura neagra, informeaza Reuters, citata de Agerpres.
Miercuri, oamenii de stiinta au descris pentru prima data contururile acestui tip de explozie, denumita „kilonova”, care are loc la fuziunea unor stele neutronice. Acea minge de foc, formata din materie luminoasa care s-a extins rapid, a depasit cu mult asteptarile lor.
Cele doua stele neutronice, a caror masa combinata era de circa 2,7 ori mai mare decat masa Soarelui, au orbitat una in jurul celeilalte timp de miliarde de ani inainte sa se ciocneasca la viteze foarte mari si sa explodeze. Fenomenul s-a petrecut in galaxia NGC 4993, situata la 140 de milioane -150 de milioane de ani-lumina de Terra in directia constelatiei Hidra. Un an-lumina reprezinta distanta parcursa de lumina intr-un an calendaristic (9,5 trilioane de kilometri).
Existenta exploziilor de tip „kilonova” a fost propusa de astronomi in 1974 si confirmata in 2013, insa ceea ce cautau sa observe oamenii de stiinta reprezenta un fenomen necunoscut pana la explozia detectata in 2017, care a fost studiata intens dupa aceea.
„Este o explozie perfecta din mai multe puncte de vedere. Este frumoasa, atat estetic, prin simplitatea formei sale, cat si prin importanta fizicii sale”, a declarat astrofizicianul Albert Sneppen de la Cosmic Dawn Center din Copenhaga, coordonatorul acestui studiu publicat in revista Nature.
„Estetic, culorile emise de kilonova arata literalmente ca un soare – cu exceptia faptului ca ea este, bineinteles, de cateva sute de milioane de ori mai mare la nivelul suprafetei. Din punctul de vedere al fizicii, aceasta explozie sferica contine acele extraordinare procese fizice aflate in centrul unei astfel de fuziuni”, a adaugat el.
Astronomii se asteptau ca explozia sa arate probabil ca un disc aplatizat – ca un fel de clatita luminoasa si uriasa, din care sa se scurga un jet de material cosmic.
„Sincer, acum trebuie sa ne intoarcem la plansa de calcul in urma unei astfel de descoperiri”, a declarat un coautor al studiului, Darach Watson, astrofizician la Cosmic Dawn Center.
„Data fiind natura extrema a conditiilor fizice – mult mai extreme decat intr-o explozie nucleara, de exemplu, cu densitati mai mari ale nucleului atomic, temperaturi de miliarde de grade si campuri magnetice suficient de puternice pentru a distorsiona formele atomilor – aici ar putea fi vorba despre o fizica fundamentala pe care nu o intelegem deocamdata”, a adaugat el.
Kilonova a fost studiata folosind celebrul Very Large Telescope (VLT) de la Observatorul European Austral din Chile.
Cele doua stele neutronice si-au inceput vietile ca doua stele masive obisnuite dintr-un sistem binar. Fiecare a explodat si a colapsat dupa ce a ramas fara combustibil intern, lasand in urma un nucleu mic si dens cu diametrul de circa 20 de kilometri, dar cu o masa mai mare decat cea a Soarelui.
Gradual, ele s-au apropiat tot mai mult, orbitand cu viteze mari una in jurul celeilalte. Fiecare dintre ele a fost atrasa si respinsa in ultimele secunde care au precedat fuziunea, datorita fortei exercitate de campul gravitational al celeilalte. Nucleele lor s-au ciocnit cu o viteza de aproximativ 25% din viteza luminii, creand cel mai intens camp magnetic din Univers. Explozia a eliberat o luminozitate echivalenta cu cea emisa de 1 miliard de stele timp de cateva zile.
Pentru scurt timp, au format o singura stea neutronica masiva, care a intrat apoi in colaps si a format o gaura neagra, un obiect cosmic inca si mai dens si cu o gravitatie atat de puternica, incat nici macar razele de lumina nu pot sa evadeze daca ajung in interiorul sau.
Intre timp, invelisurile externe ale stelelor neutronice s-au extins in spatiu si au format filamente lungi, iar materialele lor componente au zburat prin spatiu. In timpul procesului, densitatile si temperaturile au fost atat de extreme, incat elemente chimice grele au fost create, inclusiv aur, platina, arsen, uraniu si iod.
Oamenii de stiinta au formulat cateva ipoteze pentru a explica forma sferica a acestei explozii, inclusiv energia eliberata de uriasul camp magnetic al stelei neutronice singulare si de scurta durata sau rolul jucat de enigmaticele particule neutrino.
